断从第一导体2506至第二导体2504的直流电或低频信号的情况下使射频信号从第一导体2506传播至第二导体2504。因此，直流电或低频信号和射频信号可以同时并行或同时应用于第一导体2506以基于电容性获取测量数据并且经由射频通信传输数据。
[0227]因此，传感器单元2500提供将天线功能和电容性探针功能集成在单个结构中的燃料探针。因此，传感器单元2500例如能够确定对应于燃料水平读取的电容性测量数据并将数据发送至诸如传感器控制器的远程装置。当与如上所述的其他系统一起使用时，传感器单元2500可以减少用于提供从传感器单元2500至传感器控制器的数据通信的穿墙的数量。此外，通过使用电容性探针确定测量数据并作为天线发送与接收数据，可以减少传感器单元2500的总尺寸并且可以简化传感器单元2500的结构。因此，与有线燃料传感器系统相比，可以减少与传感器单元2500相关联的生产的成本和时间并且可以减少传感器单元2500的重量。
[0228]图27是根据另一个实施方式的图25的传感器单元2500的示意图。在图27中，传感器单元2700包括处于屏障结构2702中的电路。屏障结构2702包括或耦接至安装装置2706。安装装置2706使得能够将传感器单元2700耦接至支撑结构，诸如燃料箱的壁或隔板。尽管在图27中没有具体示出，但传感器单元2700可以包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体(例如，图25的第一导体2506)和第二导体(例如，图25的第二导体2504)。电路2704可以包括基于与电容性探针相关联的测量而生成信号的无线收发装置。无线收发装置可以将信号馈送给电容性探针的第一导体以便通过作为传输天线的电容性探针进行传输。屏障结构2702可以包括允许燃料水平在传感器单元2700中上升和下降的一个或多个开口(未示出)以便确定与燃料水平相对应的电容性测量。
[0229]图28和图29示出根据第一说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分2800。在图29中，单独示出了传感器单元的一部分2800的部件。在图28中，部件被示出为装配并耦接至第一导体2802和第二导体2804。
[0230]传感器单元的部分2800包括电路板2806，该电路板包括将诸如控制器2810、无线收发装置2818和第二传感器2816的各个部件相互连接的一个或多个电路。控制器2810可被配置为使得对第一导体2802和第二导体2804之间的电容进行测量。例如，控制器2810可以将直流电或低频信号应用于第一导体2802或第二导体2804。基于直流电或低频信号，控制器2810或耦接至控制器2810的部件可以确定第一导体2802与第二导体2804之间的电容的测量。控制器2810可以基于电容的测量而生成数据。例如，数据可以指示测量出的电容的值、燃料箱内的流体水平、其他信息或其组合。控制器2810还可以基于由第二传感器2816进行的测量而生成数据。基于对电容进行测量的数据、基于由第二传感器2816进行的测量的数据或者这两者可以被存储在耦接至电路板2806的内存(未示出)中。
[0231]无线收发装置2818可以经由馈电器2812和耦合器2014而耦接至第一导体2802。无线收发装置2818可以经由馈电器2812和耦合器2814将射频信号提供至第一导体2802。第一导体2802可经由诸如图25的短截线2508的短截线使射频信号耦合至第二导体2804。无线收发装置2818可以包括馈电器2812或者通过匹配网络(未示出)耦接至馈电器2812。射频信号可以对从传感器单元传输至传感器控制器(如图2的传感器控制器208)的信息进行编码。例如，信息可以包括或对应于基于电容的测量的数据、基于由第二传感器2816进行的测量的数据或者这两者。
[0232]传感器单元的部分2800还包括使第二导体2804、第一导体2802和电路板2806能够物理上相互连接的第一耦合器2820和第二耦合器2822。例如，电路板2806可以经由紧固件2830耦接至第一耦合器2820，第二导体2804可以经由紧固件2832耦接至第一耦合器2820，并且第一导体2802可以经由紧固件2834耦接至第二耦合器2822。此外，在【具体实施方式】中，第二耦合器2822电耦接至馈电器2812。第一耦合器2820可以电耦接至第二导体2804。因此，耦合器2820和2822物理上保持传感器单元的部件并且提供至导体2802和2804的电连接。
[0233]在图28和图29中，馈电器2812包括圆锥或锥形转换器2850。图30和图31示出了根据第二说明性实施方式的图25的传感器单元的部分3000。在图30和图31中，馈电器2812包括阶梯转换器3002。图32是使用电容性探针作为天线发送数据的方法3200的流程图的示意图。方法3200包括在3202处，使用包括第一导体和第二连接件的电容性探针生成传感器数据。例如，电容性探针可以对应于或包括图25和图26的传感器单元2500、图27的传感器单元2700或它们的组合。方法3200还可以包括在生成传感器数据时，使用第二传感器生成第二传感器数据。例如，在图28中，电路包括生成诸如感应参数的值的输出的第二传感器2816。举例说明，感应参数可以包括温度。
[0234]方法3200还包括在3204处基于传感器数据传输信号。信号可以通过使用作为传输天线的电容性探针进行传输。例如，如在图28和图29中所示出的，电路可以包括无线收发装置2818。无线收发装置2818可以经由耦合器2814和馈电器2812耦接至第一导体2802。无线收发装置2818可以响应于控制器2810将射频(RF)信号提供至第一导体2802。第一导体2802可以经由一个或多个短截线(如图25的短截线2508)将RF信号提供至第二导体2804。第二导体的狭槽(如图25的狭槽2510)可以发射RF信号。
[0235]在【具体实施方式】中，方法3200还包括例如基于温度梯度、振动、其他运动或它们的组合来生成能量以对传感器单元进行供电。在另一个实例中，作为同轴波导天线操作的电容性探针被用于能量收集。在这个实例中，同轴波导天线可以被用于从与通过同轴波导天线所传输的信号具有基本上相同的频率的信号收集能量。因此，方法3200示出了电容性探针的使用，该电容性探针用于搜集数据并且使用RF信号发送数据。尽管以上没有具体描述，但电容性探针还可以用于接收传输。例如，当如图2的传感器控制器208的远程装置将信息或电力信号发送至传感器单元时，第二导体2804可以接收信号并经由短截线、第一导体2802、馈电器2812和耦合器2814将信号提供至控制器2810。
[0236]此外，本公开包括根据以下条款的实施方式:
[0237]条款1:一种传感器装置，包括:电容性探针，包括第一导体和第二导体；以及无线收发装置，用于基于与所述电容性探针相关联的测量生成信号并且用于将所述信号提供至所述第一导体以使用所述电容性探针作为传输天线进行传输。
[0238]条款2:根据条款1所述的传感器装置，其中，所述第一导体与所述第二导体是同轴的。
[0239]条款3:根据条款1所述的传感器装置，进一步包括在所述第一导体与所述第二导体之间的至少部分路径上延伸的一个或多个短截线。
[0240]条款4:根据条款3所述的传感器装置，其中，所述第一导体在第一频率下与所述第二导体电隔离，并且其中，所述第一导体在第二频率下电耦接至所述第二导体，其中，所述第一频率低于所述第二频率。
[0241]条款5:根据条款1所述的传感器装置，其中，所述第一导体、所述第二导体或两者限定一个或多个狭槽。
[0242]条款6:根据条款1所述的传感器装置，进一步包括将所述无线收发装置耦接至所述电容性探针的匹配网络和馈电器。
[0243]条款7:根据条款1所述的传感器装置，进一步包括被配置为从接收到的无线信号获得能量的能量收集装置。
[0244]条款8:根据条款7所述的传感器装置，其中，所述能量收集装置被配置为从温度梯度、振动或运动中的至少一个生成能量。
[0245]条款9:根据条款1所述的传感器装置，进一步包括控制器，所述控制器被配置为使用所述电容性探针产生测量，以将与所述测量相对应的值保存为传感器数据并且通过所述信号传输所述传感器数据。
[0246]条款10:根据条款1所述的传感器装置，进一步包括被配置为包围所述无线收发装置的屏障结构。
[0247]条款11:根据条款1所述的传感器装置，进一步包括第二传感器。
[0248]条款12:根据条款11所述的传感器装置，其中，所述第二传感器是温度探针。
[0249]条款13: —种方法，包括:使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据；以及使用所述电容性探针作为传输天线传输基于所述传感器数据的信号。
[0250]条款14:根据条款13所述的方法，其中，在第一频率下传输所述信号并且在第二频率下基于电读数生成所述传感器数据，其中，所述第二频率小于所述第一频率。
[0251]条款15:根据条款14所述的方法，其中，所述第一导体与所述第二导体是同轴的并且一个或多个短截线在所述第一导体与所述第二导体之间的至少延伸部分距离，并且其中，所述第一导体在所述第一频率下与所述第二导体电隔离，并且其中，所述第一导体在所述第二频率下经由一个或多个短截线电耦接至所述第二导体。
[0252]条款16:根据条款13所述的方法，进一步包括在包括电容性探针的感测装置处基于温度梯度、振动、运动或它们的组合生成能量以对所述感测装置进行供电。
[0253]条款17:根据条款16所述的方法，进一步包括在生成所述传感器数据时使用第二传感器生成第二传感器数据。
[0254]条款18:—种交通工具，包括:燃料箱；传感器单元，位于所述燃料箱中，所述传感器单元包括:电容性探针，包括第一导体和第二导体；以及无线收发装置，基于与所述电容性探针相关联的测量生成信号并且将所述信号提供至所述第一导体以使用作为传输天线的所述电容性探针进行传输。
[0255]条款19:根据条款18所述的交通工具，进一步包括传感器控制器，所述传感器控制器被配置为:
[0256]使无线数据收集信号被传输至所述传感器单元；以及
[0257]在传输了所述无线数据收集信号之后接收由所述无线收发装置生成的信号。
[0258]条款20:根据条款19所述的交通工具，其中，所述传感器控制器进一步被配置为使无线电力信号被传输至所述传感器单元，其中，所述传感器单元从所述无线电力信号汲取电力以生成所述信号。
[0259]因此，说明性实施方式提供了方法和装置，用于以提供用于操作飞机期望的信息的方式来提供传感器数据。说明性实施方式提供了减少用在传感器系统中的部件的数量的能力。因此，可以使用一个或多个说明性实施方式减少安装传感器系统需要的重量、成本和时间。
[0260]因此，一个或多个说明性实施方式可以被实现为减少对飞机中的配线的需要。在说明性实例中，用于传感器系统202的架构可以被用于对配线进行走线比预期要困难的区域以及不期望使用配线的区域。
[0261]利用说明性实施方式，可以减少或消除用于形成配线和配线进入诸如燃料箱的区域的开口。因此，可以减少关于对配线进行走线、使结构避开配线和其他部件以减少诸如从诸如闪电或静电的不希望出现的电磁事件的电弧或放电的影响的问题。
[0262]不同的说明性实施方式的描述旨在用于说明和描述的目的，并不旨在穷尽所有实施方式或者将实施方式限于所公开的形式。对于本领域的技术人员而言，多种变形和改变是显而易见的。此外，与其他说明性实施方式相比，不同的说明性实施方式可以被设置具有不同的特征。
[0263]实施方式或所选的实施方式被选择并被描述以为了更好地说明实施方式的原理、实际应用的原理，并且允许本领域的普通技术人员理解本公开的各种实施方式以及适合于特定的预期使用的各种变形。
【主权项】
1.一种传感器装置，包括: 电容性探针，包括第一导体和第二导体；以及 无线收发装置，用于基于与所述电容性探针相关联的测量生成信号并且用于将所述信号提供至所述第一导体以使用所述电容性探针作为传输天线进行传输。2.根据权利要求1所述的传感器装置，进一步包括在所述第一导体与所述第二导体之间的至少部分路径上延伸的一个或多个短截线，所述短截线用于狭槽辐射水平控制。3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述第一导体在第一频率下与所述第二导体电隔离，并且其中，所述第一导体在第二频率下电耦接至所述第二导体，其中，所述第一频率低于所述第二频率。4.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述第一导体、所述第二导体或两者限定一个或多个狭槽。5.根据权利要求1所述的传感器装置，进一步包括将所述无线收发装置耦接至所述电容性探针的匹配网络和馈电器。6.根据权利要求1所述的传感器装置，进一步包括被配置为从接收到的无线信号获得能量的能量收集装置。7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中，所述能量收集装置被配置为从温度梯度、振动或运动中的至少一个生成能量。8.一种感测方法，包括: 使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据；以及 使用所述电容性探针作为传输天线传输基于所述传感器数据的信号。9.根据权利要求8所述的方法，其中，在第一频率下传输所述信号并且在第二频率下基于电读数生成所述传感器数据，其中，所述第二频率小于所述第一频率。10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在包括电容性探针的感测装置处基于温度梯度、振动、运动或它们的组合生成能量以对所述感测装置进行供电。
【专利摘要】本公开涉及无线燃料传感器系统。一种传感器装置包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体和第二导体。该传感器装置还包括无线收发装置，该无线收发装置基于与电容性探针相关联的测量生成信号并且将信号提供至第一导体，以便使用电容性探针作为传输天线进行传输。
【IPC分类】G01F23/26
【公开号】CN105371923
【申请号】CN201510478248
【发明人】亨利·Z·张, 安德鲁·M·罗布, 杰森·P·博默尔, 理查德·N·博斯特威克
【申请人】波音公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月6日
【公告号】CA2892727A1, EP2982943A2, EP2982943A3